JP4231138B2 - Controllable block system for control - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電気機器や玩具、コンピューター制御機器分野における組立自在な制御用ブロックシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数のブロックを組み立てて、玩具を構成することが知られている。しかし、この従来の組立式の玩具は、動作が単純で、複雑な制御を行うことができないという欠点があった。
【0003】
近年、複数のブロックに電源線、信号線を配設して、この電源線を介して電力を供給したり、信号線を介して外界の情報や制御情報の授受を行い、種々の動作と複雑な制御を行うことが知られている。
【0004】
しかし、組立式の玩具では、各組立式のブロックはそれぞれの側面で組み合わせて結合できることが好ましく、組立ブロック間で電力、情報等の授受を行う必要のある組立式の玩具では、各組立ブロックの全ての結合位置で電力、情報等の授受を行うことができなかった。
【0005】
そこで、本出願人は、図5のように直方体状のモータブロック1、ライトブロック2、ブザーブロック3、センサーブロック4、通信ユニット5、バッテリブロック6等を自在に結合して電源線、通信線を接続し合い、図6のようにいろいろな機能のロボット7を組立てて、楽しみながらシステム構築し学習できるインテリジェントなブロックシステムを開発している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この組立ブロック8では、各組立ブロック8の結合を要する全面または多側面に4つの結合凹部9をそれぞれ設け、これらの結合凹部9に磁石(図示せず)を嵌合するようにして磁力結合で各組立ブロック8を自在に結合してシステム構築できるようにしている。
【0007】
しかし、磁力結合するには、各組立ブロック8の結合凹部9に鉄板を取着する必要があり、また各側面に結合凹部9を4個ずつ配設するので、磁石の数量が多くなって価格が高くなるとともに重くなるもので、できるだけ安価で軽量化がはかれるインテリジェントな組立ブロック体を構築することが必要となっていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、各々立方体に形成した、モータブロック、センサーブロック、通信ユニットブロック、バッテリブロックを含む複数の制御用ブロックを、凸嵌介在具を介して結合して所要の制御ブロック体を構成できるようにした、組立自在な制御用ブロックシステムであって、前記制御用ブロックは、上記各々立方体に形成した制御用ブロックを互いに結合自在にするために、各側面の軸対称状位置にスナップの嵌脱結合具を備え、かつ上記制御用ブロックの嵌脱結合具をすべてスナップの凹嵌部とし、前記凸嵌介在具は、スナップの凸嵌部分を両側方に向けて接合状態としてその周囲に係脱用筒体を装着したものであり、前記各制御用ブロックの側面のスナップの凹嵌部に、他の制御用ブロックの側面のスナップの凹嵌部を、上記スナップの凸嵌部分を両側方に向けて接合状態としてその周囲に係脱用筒体を装着した凸嵌介在具を介して結合するようにしたことを特徴とする組立自在な制御用ブロックシステムを提供するにある。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の組立自在な制御用ブロックシステムは、図1〜図4のように制御用ブロック10の側板11を嵌合して各々立方体に形成していて、その内部に各組立自在な制御用ブロック10に対応して所定の電源回路、制御回路、電気配線回路等を設け、各側面にコネクターの接続端子12、13、14、15を引っ込み可能に弾力性をもたせてそれぞれ配設して電気接続可能に各制御用ブロック10を結合できるようにしている。
【0010】
上記制御用ブロック10には、図1のように各側面の対角線上の4隅部側に軸対称状に所定径の凹部16をそれぞれ配設して、この凹部16に金属製や合成樹脂製のスナップの安価で軽量な嵌脱結合具17の凹嵌部18側をそれぞれ固着している。
【0011】
そして、図2のように上記嵌脱結合具17の凸嵌部19を両側に向けて接合した凸嵌介在具20を形成して、この凸嵌介在具20を介して凹嵌部18間を結合するようにし、結合しようとする制御用ブロック10をその軸心まわりに90度ずつ回転した側面間でも自由にかつ簡易に結合できるようにしている。
【0012】
上記した凹嵌部18は、図2のように制御用ブロック10の側板11の凹部16に内装するようにして取り付けているとともに、上記した図2、図3のように凸嵌介在具20を介して制御用ブロック10を結合したときに側板11が密着するように配設している。
【0013】
そして、上記したように制御用ブロック10をいずれの側面間で結合したときでも、上記した接続端子12、13、14、15が互いに接続して電力、制御信号を図示しないリレーマトリックス等の変換器を介したりして同様に伝達できるようにしている。
【0014】
上記スナップ等の嵌脱結合具17のに凸嵌介在具20は、図2、図3のように周囲に筒状の係脱用筒体21を装着して嵌脱結合具17に嵌脱できるようにし、特に係脱用筒体21の側部に平面状やローレット状等の把持部22を設けることによって、容易に係脱するようにできる。
【0015】
また、上記した制御用ブロック10の嵌脱結合具17に、電力線、制御線を接続し、プリント基板等の接続回路に結線して嵌脱結合具17を介して電力、制御信号を伝達するようにして、コネクターの接続端子と同様に図4のように制御システムを構築するようにできる。この際、嵌脱結合具17が金属材であれば、容易に電力、制御信号を伝達するようにできる。
【0016】
上記接続回線は、コネクターの接続端子回線と併用したり、代替したりするなど必要に応じて利用することがきる。
【0017】
なお、上記では、制御用ブロックには、凹嵌部側を配設したが、凸嵌部側を配設して両側に凹嵌部を向けて接合した凹嵌介在具を介して結合するようにもでき、必要によりこれらを併用して実施することも可能で、本発明の上記した趣旨の範囲で適宜に変形態様が実施できる。
【0018】
【実施例】
図1〜図4は、本発明の一実施例を示すもので、50mm立方の制御用ブロック10の側板11の対角線上の軸対称位置にスナップの嵌脱結合具17の外径よりもやや大きい径の凹部16をそれぞれ側板11に凹設して一体的に配設し、この凹部16にスナップの嵌脱結合具17の凹嵌部18をそれぞれ融着して固着している。
【0019】
そして、上記スナップの嵌脱結合具17の凸嵌部19を両側に向けて接合した凸嵌介在具20を介して、図2のように組立てたい制御用ブロック10の側面の上記凹嵌部18に嵌合して結合するようにしているとともに、嵌脱結合具17の凸嵌介在具20は、図2、図3のように周囲に筒状の係脱用筒体21を装着して嵌脱結合具17に嵌脱できるようにし、特に係脱用筒体21の側部に平面状やローレット状等の把持部22を設けることによって、容易に係脱できるようにしている。
【0020】
凹嵌部18は、制御用ブロック10の各側面に配設することによって、システム構築する適宜な制御用ブロック10の所要の側面同志を結合できるとともに、軸まわりに90度毎回転しても結合でき、図6のようにロボット7等のインテリジェントな制御ブロック体を構築できる。
【0021】
なお、ライトブロックやタッチセンサーブロックなど、その側面にライトやタッチセンサーが突き出して他の制御用ブロックと結合しない側面には、嵌脱結合具を配設しなくてもよい。
【0022】
このように組立自在な制御用ブロックを安価で軽量なスナップの嵌合結合具を介して結合できるため、制御用ブロックをできるだけ安価で軽量に製造でき、かつ結合も簡易で、結合精度もよいものである。
【0023】
また、制御用ブロックの合成樹脂材の側板に嵌脱結合具をその固着部に埋め込み状態として一体的に配設することにより、鉄板等の取付部材を削減でき、組立て手数も削減できて、しかも強固に量産することができて好ましい。この際、嵌脱結合具が合成樹脂材であれば、側板に一体的に結合しやすい。
【0024】
また、板ばね等を介して接続した弾性的に出没するコネクターの接続端子を介して相互の制御用ブロックに電力、制御信号を確実に伝達できるとともに、図のようにそれぞれの接続端子を複数個連接して設けることによって、各制御用ブロックに確実に接続できる。
【0025】
上記では、ロボットの教育用等の玩具について説明したが、電気機器やコンピューター制御機器の管理制御等のシステム制御機器に利用構築することもできる。
【0026】
【発明の効果】
以上のように本発明にあっては、各々立方体の制御用ブロックを安価で軽量なスナップの嵌脱結合具で嵌合介在具を介することによって、簡単に結合することができる。そして、制御用ブロックの側面に自在に結合できるにもかかわらず、多数の嵌脱結合具を安価に利用できて、所要の制御ブロック体を安価で軽量に構築することができる。
【0027】
そして、前記制御用ブロックは、上記各々立方体に形成した制御用ブロックを互いに結合自在にするために、各側面の軸対称状位置にスナップの嵌脱結合具を備え、かつ上記制御用ブロックの嵌脱結合具をすべてスナップの凹嵌部とし、前記凸嵌介在具は、スナップの凸嵌部分を両側方に向けて接合状態としてその周囲に係脱用筒体を装着したものであり、前記各制御用ブロックの側面のスナップの凹嵌部に、他の制御用ブロックの側面のスナップの凹嵌部を、上記スナップの凸嵌部分を両側方に向けて接合状態とすることによって、結合したい制御用ブロックの側面を対向して接合することで簡単かつ迅速に結合でき、また引っ張ることで簡単に分離することができる。特に、凸嵌介在具の周囲に係脱用筒体を装着して、凸嵌介在具を介して着脱自在としたことによって、凸嵌介在具をその係脱用筒体をもって制御用ブロックの嵌脱結合具に嵌入でき、制御用ブロックを結合することができる。
【0028】
さらに、前記凸嵌介在具を着脱容易とするために、前記凸嵌介在具を着脱容易に係脱用筒体の側部に把持部を設けることによって、嵌合介在具をその係脱用筒体の把持部をもって制御用ブロックの嵌脱結合具に容易に嵌入でき、制御用ブロックを迅速に結合することができる。
【0029】
また、制御用ブロックの側面の軸対称状位置である対角線上の4隅部にスナップの嵌脱結合具を配設することによって、結合しようとする制御用ブロックをその軸心まわりに90度ずつ回転した側面間でも自由にかつ簡易に結合することができる。
【0030】
そして、スナップの嵌脱結合具に電源線または信号線を接続し、結合する制御用ブロック間に電力、制御信号を伝達可能とすることによって、スナップで制御用ブロックを結合するにもかかわらず、この嵌脱結合具を介して電力ないし制御信号を伝達して制御用ブロック体を駆動するようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の制御用ブロックの正面図(a)と側面図(b)、
【図2】 同上の制御用ブロックの結合説明用の一部切欠した正断面図、
【図3】 同上の嵌合介在具の正面図(a)と側断面図(b)、
【図4】 同上の配線説明用参考図、
【図5】 いろいろな制御用ブロックの斜視図、
【図6】 同上の制御用ブロックで組立てたロボットの斜視図。
【符号の説明】
10…制御ブロック 16…凹部 17…嵌脱結合具
18…凹嵌部 19…凸嵌部 20…凸嵌介在具
21…係脱用筒体 22…把持部
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a control block system that can be assembled in the field of electrical equipment, toys, and computer control equipment.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is known to construct a toy by assembling a plurality of blocks. However, this conventional assembly-type toy has a drawback that it is simple in operation and cannot perform complicated control.
[0003]
In recent years, power lines and signal lines are arranged in a plurality of blocks, and power is supplied through the power lines, and external information and control information are exchanged through the signal lines. It is known to perform such control.
[0004]
However, in an assembly-type toy, it is preferable that each assembly-type block can be combined and combined on the respective side surfaces. In an assembly-type toy that requires transmission and reception of power, information, etc. between assembly blocks, each assembly block It was not possible to exchange power, information, etc. at all coupling positions.
[0005]
Therefore, the applicant of the present invention freely connects a rectangular parallelepiped motor block 1, a light block 2, a buzzer block 3, a sensor block 4, a communication unit 5, a battery block 6 and the like as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the robot 7 having various functions is assembled to develop an intelligent block system that can be constructed and learned while having fun.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In this assembly block 8, four coupling recesses 9 are respectively provided on the entire surface or multiple sides where the assembly blocks 8 need to be coupled, and magnets (not shown) are fitted into these coupling recesses 9 so as to be magnetically coupled. The system can be constructed by freely connecting the assembly blocks 8.
[0007]
However, in order to couple magnetically, it is necessary to attach an iron plate to the coupling recess 9 of each assembly block 8, and four coupling recesses 9 are disposed on each side surface. Therefore, it is necessary to construct an intelligent assembly block that is as cheap and lightweight as possible.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above points, and in order to solve the above problems, a plurality of control blocks including a motor block, a sensor block, a communication unit block, and a battery block, each formed in a cube, are provided. A control block system that can be assembled by connecting via a projecting fitting interposer so as to constitute a required control block body, wherein the control block includes the control blocks formed in the cubes, respectively. In order to be able to be coupled to each other, snap fitting / uncoupling tools are provided at axially symmetrical positions on the respective side surfaces, and all the fitting / uncoupling tools of the control block are concave fitting portions of the snaps. The snap-fitting portion of the snap is attached to both sides, and the engaging cylinder is attached to the periphery of the snap-fitting portion. The snap fittings on the side surface of the control block are joined to each other through a fitting fitting with a locking cylinder attached around the protruding fitting part of the snap facing both sides. It is an object of the present invention to provide an assembling control block system characterized by the above.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The controllable block system for control according to the present invention is formed by fitting the side plates 11 of the control block 10 into cubes as shown in FIGS. A predetermined power supply circuit, control circuit, electrical wiring circuit, etc. are provided corresponding to 10, and the connection terminals 12, 13, 14, 15 of the connector are provided on the respective side surfaces so as to be retractable and are electrically connected to each other. Each control block 10 can be combined as possible.
[0010]
As shown in FIG. 1, the control block 10 is provided with recesses 16 having a predetermined diameter in axial symmetry at the four corners on the diagonal lines of the side surfaces, and the recesses 16 are made of metal or synthetic resin. snapping cheaper lightweight fitting of de-coupler 17凹嵌portion 18 side is fixed, respectively.
[0011]
Then, as shown in FIG. 2, a convex fitting interposer 20 is formed by joining the convex fitting portions 19 of the fitting / disconnecting tool 17 toward both sides, and between the concave fitting portions 18 via the convex fitting interposition tools 20. The control blocks 10 to be connected can be connected freely and easily even between the side surfaces rotated by 90 degrees around the axis.
[0012]
The above-described concave fitting portion 18 is attached so as to be embedded in the concave portion 16 of the side plate 11 of the control block 10 as shown in FIG. 2, and the convex fitting interposition tool 20 as shown in FIG. 2 and FIG. The side plate 11 is disposed so as to be in close contact when the control block 10 is coupled thereto.
[0013]
As described above, even when the control block 10 is coupled between any of the side surfaces, the connection terminals 12, 13, 14, and 15 are connected to each other so that power and control signals are not shown in the converter such as a relay matrix. It is possible to communicate in the same way through.
[0014]
The convex fitting interposition tool 20 can be fitted into and disengaged from the fitting / removing tool 17 by mounting a cylindrical engagement / disengagement cylinder 21 around the fitting / removing tool 17 such as the snap as shown in FIGS. Thus, in particular, by providing a gripping portion 22 such as a planar shape or a knurled shape on the side portion of the engaging / disengaging cylinder 21, it can be easily engaged / disengaged.
[0015]
Further, a power line and a control line are connected to the fitting / removing tool 17 of the control block 10 described above, and a power circuit and a control signal are transmitted via the fitting / removing tool 17 by connecting to a connection circuit such as a printed circuit board. Thus, the control system can be constructed as shown in FIG. 4 similarly to the connection terminal of the connector. At this time, if the fitting / removing tool 17 is a metal material, it is possible to easily transmit power and a control signal.
[0016]
The above connection line can be used as needed, such as being used together with or replacing the connection terminal line of the connector.
[0017]
In the above description, the control block is provided with the concave fitting portion side, but the control block is connected via a concave fitting interposition tool that is provided with the convex fitting portion side and joined with the concave fitting portions facing both sides. If necessary, these can be used in combination, and modifications can be appropriately implemented within the scope of the above-described gist of the present invention.
[0018]
【Example】
FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention, which is slightly larger than the outer diameter of the snap fitting / uncoupling tool 17 at the axially symmetrical position on the diagonal of the side plate 11 of the 50 mm cubic control block 10. Recesses 16 having a diameter are respectively provided in the side plate 11 so as to be integrally formed, and the recessed fitting portions 18 of the snap fitting / disconnecting members 17 are respectively fused and fixed to the recessed portions 16.
[0019]
Then, the concave fitting portion 18 on the side surface of the control block 10 to be assembled as shown in FIG. 2 through the convex fitting interposition tool 20 in which the convex fitting portions 19 of the snap fitting / disconnecting tool 17 are joined to both sides. The convex fitting interposition tool 20 of the fitting / removing fitting 17 is fitted with a cylindrical engagement / disengagement cylinder 21 as shown in FIGS. 2 and 3. It can be easily engaged and disengaged by providing a gripping portion 22 such as a flat shape or a knurled shape on the side portion of the engagement / disengagement cylinder 21 so that the attachment / detachment device 17 can be fitted / detached.
[0020]
The concave fitting portions 18 are arranged on the respective side surfaces of the control block 10 so that the required side surfaces of the appropriate control block 10 for constructing the system can be coupled, and can be coupled even when rotated about 90 degrees around the axis. As shown in FIG. 6, an intelligent control block body such as the robot 7 can be constructed.
[0021]
It should be noted that the fitting / removing tool may not be provided on the side surface such as the light block or the touch sensor block where the light or touch sensor protrudes from the side surface and is not coupled to the other control block.
[0022]
Control blocks that can be assembled in this way can be coupled via an inexpensive and lightweight snap fitting coupler, so that the control block can be manufactured as cheaply and as lightly as possible, and can be easily coupled with good coupling accuracy. It is.
[0023]
In addition, by fitting and attaching the fitting / disconnecting tool to the fixing plate on the side plate of the synthetic resin material of the control block, it is possible to reduce the number of mounting members such as iron plates and reduce the number of assembly steps. It is preferable because it can be mass-produced firmly. At this time, if the fitting / removing tool is a synthetic resin material, it is easy to integrally bond to the side plate.
[0024]
In addition, the power and control signals can be reliably transmitted to the mutual control block via the connection terminals of the elastically projecting and retracting connectors connected via leaf springs, etc. By connecting them, they can be reliably connected to each control block.
[0025]
In the above description, robot toys for educational purposes have been described. However, it can also be constructed for use in system control equipment such as management control of electrical equipment and computer control equipment.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, each cubic control block can be easily coupled by using an inexpensive and lightweight snap fitting / uncoupling tool via a fitting intervention tool. And although it can be freely coupled to the side surface of the control block, a large number of fitting / uncoupling tools can be used at low cost, and a required control block body can be constructed at low cost and light weight.
[0027]
The control block includes snap fitting / uncoupling tools at axially symmetrical positions on the side surfaces so that the control blocks formed in the cubes can be connected to each other, and the control block is fitted. The decoupling tools are all snap-fit concave portions, and the convex fitting interposition tools are those in which the convex fitting portions of the snaps are joined to both sides and the engaging cylinders are mounted around them, Control that wants to be joined by joining the snap-fit part of the side of another control block with the snap-fit part of the snap on the side of the control block, with the convex part of the snap facing both sides The side surfaces of the block can be easily and quickly joined by facing each other, and can be easily separated by pulling. In particular, by attaching an engaging / disengaging cylinder around the convex fitting interposer and making it detachable via the convex fitting interposer, the convex fitting interposer is fitted with the engaging / disengaging cylinder to fit the control block. It can be inserted into the decoupling tool, and the control block can be combined.
[0028]
Further, in order to make it easy to attach and detach the convex fitting interposition tool, the engaging interposition tool can be easily attached and detached by providing a grip portion on the side portion of the engaging and disengaging cylinder body. The body gripping part can be easily fitted into the control block fitting / removing tool, and the control block can be quickly coupled.
[0029]
Further, by disposing snap engagement / disengagement couplers at the four corners on the diagonal line that is the axially symmetric position on the side surface of the control block, the control block to be coupled can be moved 90 degrees around its axis. Even the rotated side surfaces can be freely and easily coupled.
[0030]
And despite connecting the control block with the snap by connecting the power line or the signal line to the snap fitting / removing tool and enabling transmission of power and control signals between the control blocks to be combined, The control block body can be driven by transmitting electric power or a control signal through the fitting / removing tool.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view (a) and a side view (b) of a control block according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a partially cutaway front sectional view for explaining the coupling of the control block,
FIG. 3 is a front view (a) and a side cross-sectional view (b) of the fitting interposition tool according to the embodiment;
FIG. 4 is a reference diagram for explaining wiring,
FIG. 5 is a perspective view of various control blocks;
FIG. 6 is a perspective view of the robot assembled with the control block.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Control block 16 ... Concave part 17 ... Fitting / disassembly tool 18 ... Concave fitting part 19 ... Convex fitting part 20 ... Convex fitting interposition tool 21 ... Engaging / disengaging cylinder 22 ... Holding part

Claims (4)

各々立方体に形成した、モータブロック、センサーブロック、通信ユニットブロック、バッテリブロックを含む複数の制御用ブロックを、凸嵌介在具を介して結合して所要の制御ブロック体を構成できるようにした、組立自在な制御用ブロックシステムであって、
前記制御用ブロックは、上記各々立方体に形成した制御用ブロックを互いに結合自在にするために、各側面の軸対称状位置にスナップの嵌脱結合具を備え、かつ上記制御用ブロックの嵌脱結合具をすべてスナップの凹嵌部とし、
前記凸嵌介在具は、スナップの凸嵌部分を両側方に向けて接合状態としてその周囲に係脱用筒体を装着したものであり、
前記各制御用ブロックの側面のスナップの凹嵌部に、他の制御用ブロックの側面のスナップの凹嵌部を、上記スナップの凸嵌部分を両側方に向けて接合状態としてその周囲に係脱用筒体を装着した凸嵌介在具を介して結合するようにしたことを特徴とする組立自在な制御用ブロックシステム。
A plurality of control blocks including a motor block, a sensor block, a communication unit block, and a battery block, each formed in a cube, are connected via a convex fitting interposer so that a required control block body can be configured. A flexible control block system,
The control block is provided with snap fitting / uncoupling tools at axially symmetrical positions on the side surfaces so that the control blocks formed in the respective cubes can be coupled to each other, and the control block is fitted / detached / coupled. All the tools are snap-fit recesses,
The convex fitting interposition tool is the one in which the convex fitting portion of the snap is directed to both sides and the engagement / disengagement cylinder is attached to the periphery thereof as a joined state,
Engagement / disengagement of the snap fittings on the side surfaces of the other control blocks with the snap fittings on the side surfaces of the control blocks, with the convex fitting parts of the snaps facing both sides. A block system for control which can be assembled, characterized in that it is connected via a convex fitting interposer equipped with a cylinder.
前記凸嵌介在具を着脱容易とするために、前記係脱用筒体の側部に把持部を設けた請求項1に記載の組立自在な制御用ブロックシステム。  The assembleable control block system according to claim 1, wherein a grip portion is provided on a side portion of the engagement / disengagement cylinder in order to facilitate attachment / detachment of the convex fitting interposition tool. 制御用ブロックの側面の軸対称状位置である対角線上の4隅部にスナップの嵌脱結合具を配設した請求項1に記載の組立自在な制御用ブロックシステム。  2. The assembleable control block system according to claim 1, wherein snap fitting / disconnecting tools are arranged at four corners on a diagonal line which is an axially symmetric position on a side surface of the control block. スナップの嵌脱結合具に電源線または信号線を接続して、結合する制御用ブロック間に電力、制御信号を伝達可能とした請求項1ないし3のいずれかに記載の組立自在な制御用ブロックシステム。  4. A separable control block according to claim 1, wherein a power line or a signal line is connected to a snap fitting / disconnecting tool so that electric power and a control signal can be transmitted between the control blocks to be coupled. system.
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